合成氨工艺技术方案doc.docVIP

4. 工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择 4.1.1 企业现状 兴化股份合成氨装置始建于上世纪60年代末，是我国引进西方国家的第一套以重油裂解制气工艺技术的合成氨装置。上世纪90年代，原料重油日趋紧缺，企业面临生死存亡的巨大挑战，兴化股份适时实施油改气工程，于2001年4月17日，由成达公司设计的换热式转化工艺一次开车成功，顺利完成了以气代油的工艺转化过程。换热式转化炉设计合成氨年生产能力为15万吨（双套），2004年5月，由兴化集团、成达公司、西安航天11所共同开发了二段转化炉金属烧嘴，并且对燃烧室进行了扩改。目前，日产合成氨最高可达700吨， 2011年合成氨产量有望达到20万吨。 综合考虑兴化集团后续有机化工等项目对合成氨的需求，以及促进全公司整体均衡生产，兴化集团公司合成氨的产量仍有15万吨/年左右的缺口，为了实现效益最优、最大化，促进企业进一步做大做强，实现跨越发展，拟对兴化股份现有合成氨装置进行技改扩建，以满足企业对合成氨产品的需求。 4.1.2 国内外主要技术简介 4.1.2.1国外必威体育精装版的合成氨工艺 国外大型厂的合成氨工艺主要有： KBR公司的MEAP工艺及深冷净化工艺 I.C.I公司的AMV工艺 托普索公司低能耗径向合成工艺 I.C.I公司的LCA工艺 国外合成氨的技术改进都围绕着如何降低能耗这一焦点上，各公司均有其独特的工艺，归纳起来表现在以下几个方面： (1) 提高转化压力、降低转化的水碳比。这样就可减少压缩功和工艺蒸汽消耗。 (2) 将一段转化炉的负荷向二段转化炉转移，以减少一段转化炉的燃料天然气消耗。因为每吨氨的气耗中，约有三分之一是作为燃料烧掉的，而且是集中在一段炉上。在二段炉加入过量的空气就可以降低一段炉的负荷。如Braun公司、ICI公司等均采用上述办法来节能。其区别在于合成气过量氮的分离方法各家有异。Braun的冷箱流程是在合成气中用深冷来分离氮，而ICI的AMV流程则是在合成的弛放气中用深冷来分离氮。ICI的LCA换热式转化工艺是用分子筛来分离过量的氮。 (3) 采用低能耗的脱碳技术。如带蒸汽喷射的苯菲尔脱碳、MDEA脱碳等。 (4) 采用低压合成和径向（或横流）的低阻力降合成塔。这样可以实现降低合成气压缩和循环机的压缩功。 上述的节能技术，在我国近几年来引进的装置中均有采用。 4.1.2.2国内主要技术现状 60～70年代，我国以天然气为原料建了大量间歇蒸汽转化工艺及部分传统的蒸汽转化工艺的中小型合成氨厂，这些厂合成压力大多数为32MPa，产品多为碳酸氢铵。 60年代泸州天然气化工厂从英国汉格公司引进的10万吨合成氨装置为蒸汽转化造气、60MPa氨合成。 70年代引进的大型氨装置，有10套是以天然气为原料。其技术为传统蒸汽转化工艺，氨合成压力15MPa（个别20MPa）。 这些大型合成氨厂近年来又都先后引进了局部节能工艺，对原有装置进行了部分节能技术改造。 近年来我国新建大型氨厂全部引进低能耗合成氨工艺。中原化肥厂引进AMV工艺，四川化工总厂引进MEAP工艺；锦西大化肥厂等三个厂引进Braun的深冷净化工艺。目前世界上最具竞争力的几种节能工艺，我国几乎都已引进。 国内的大型合成氨装置生产技术均为引进。国内的许多小型氮肥厂，其生产技术为60年代自行开发的，与大厂的生产技术有较大的差距，技术发展也很缓慢。以天然气为原料的氨厂中，绝大多数采用天然气间隙转化（CCR法）或压力较低的蒸汽转化、CO变换、碳化、铜洗、32MPa高压合成生产碳铵或配尿素。 小型氮肥厂生产技术真正的改进始于1989年四川眉山氮肥厂年产2.5万吨合成氨装置的设计，在该装置中采用了大型氨厂的先进技术，即采用3.0MPa压力蒸汽两段转化、CO高、低温变换、低能耗热钾碱脱碳、甲烷化、15MPa低压合成技术，并副产3.8 MPa的中压蒸汽，由于合成氨规模小，其主要压缩机均采用电机驱动的往复式压缩机。上述技术的采用，使小型氨厂的消耗大幅降低，吨氨综合能耗达到70年代引进的日产1000吨合成氨装置的能耗水平，且投资较省。 90年代初，成达公司又相继开发成功了天然气的换热式转化、双一段转化、富氧部分氧化、低压合成等新工艺。采用这些先进技术，先后设计了具有成达公司自主知识产权的年产4.5万吨、8万吨、15万吨及20万吨的节能型合成氨装置。 国内催化剂的研制和生产与国外相比，差距不大，至今国内的催化剂的性能基本与国外的相当，国内几乎所有的氨厂（个别新引进的除外）的催化剂均为国产。 4.1.3 技改扩建技术方案选择 4.1.3.1 技改原则 本次技改